不同添加劑對籽粒莧與油菜秸稈混合青貯品質的影響

陳東，李順，曾寧波，穆麟，張志飛*，葉志剛

不同添加劑對籽粒莧與油菜秸稈混合青貯品質的影響

陳東1，李順2，曾寧波2，穆麟2，張志飛2*，葉志剛3

(1.湖南農業大學動物科學技術學院，湖南 長沙 410128；2.湖南農業大學農學院，湖南 長沙 410128；3.湖南中莧生態科技有限公司，湖南 長沙 410016)

在72%籽粒莧與28%油菜秸稈的混合青貯中分別添加糖蜜、乳酸菌、纖維素復合酶、糖蜜+乳酸菌、糖蜜+纖維素復合酶、乳酸菌+纖維素復合酶、糖蜜+乳酸菌+纖維素復合酶和水，青貯30 d后開包取樣，并分析各項指標。結果表明：籽粒莧與油菜秸稈混合青貯時，與對照組和非添加糖蜜組相比，單獨或組合添加糖蜜均能顯著降低籽粒莧與油菜秸稈混合青貯的pH值、乙酸含量、洗滌纖維含量，并能顯著提高其V–Score評分、粗蛋白含量、可溶性碳水化合物含量及相對飼用價值。籽粒莧與油菜秸稈混合青貯中單獨添加糖蜜即可保證青貯品質效果。

籽粒莧；油菜秸稈；混合青貯；糖蜜；乳酸菌；纖維素復合酶；青貯飼料品質

目前，中國畜產品市場需求快速增長，草食畜牧業迅速發展，但是南方雨水多，青綠飼料保存較難，優質粗飼料短缺成為制約草食畜牧業經濟發展的主要因素。如何解決粗飼料的供應引起了人們的關注。籽粒莧()為莧科、莧屬一年生糧食和飼料兼用作物，已被應用到畜牧養殖業中。籽粒莧年鮮產量可達100 t/hm2以上，適應性強，其莖葉脆嫩，含水量高，刈割后必須及時加工處理，否則不僅會損失大量營養成分，還極易霉變腐爛。籽粒莧調制干草能耗過高，青貯能有效保存籽粒莧的營養價值和解決貯藏問題。2017年，中國油菜種植面積達720萬hm2，按照每hm2油菜生產7 500 kg秸稈計算，每年產生油菜秸稈達5 400萬t。然而油菜秸稈質地堅硬，木質素與纖維素鑲嵌形成堅固酯鍵結構，動物對其消化率低，適口性差，限制了油菜秸稈的利用?；旌锨噘A是目前常見的提高粗飼料利用價值的有效方式。研究發現，以全株玉米為主(比例超過50%)的青貯中添加籽粒莧進行混合青貯，青貯效果更好[1]。同時，合適的青貯添加劑可以促進青貯發酵，改善青貯飼料品質[2]。目前，籽粒莧的生產利用方式以青飼為主，青貯利用研究較少。籽粒莧與油菜秸稈混合青貯，既能解決籽粒莧由于水分過高難保存的困難，又能一定程度上增加秸稈的利用效率。本研究中，在籽粒莧與油菜秸稈混合青貯中單獨或復合添加糖蜜、乳酸菌、纖維素復合酶，探究不同類型添加劑對籽粒莧與油菜秸稈混合青貯品質和營養價值的影響，旨在為提高籽粒莧混合青貯飼料的開發和利用提供依據。

1　材料與方法

1.1　試驗材料

籽粒莧于2017年7月15日在湖南中莧生態科技有限公司常德試驗地采集，屬于結實期籽粒莧。采集時，留茬高度為10~20 cm，切碎至1~2 cm待用。油菜秸稈于2017年5月25日在湖南農業大學試驗地刈割，屬于成熟期油菜，秸稈為去籽實后的莖稈，粉碎待用。籽粒莧和油菜秸稈的干基含水量分別為86.11%和7.8%。籽粒莧的干基粗蛋白質、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、酸性洗滌木質素、可溶性碳水化合物質量分數分別為11.61%、45.53%、29.20%、3.75%、5.20%。油菜秸稈的干基粗蛋白質、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、酸性洗滌木質素、可溶性碳水化合物質量分數分別為2.48%、78.21%、58.31%、15.88%、0.68%。籽粒莧和油菜秸稈的相對飼用價值分別為135.16和51.71。糖蜜、乳酸菌、纖維素復合酶原料來源和添加量同文獻[3]。

1.2　試驗設計與青貯方法

完全隨機設計8個處理組，即Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7和CK(對照組)，添加劑分別為糖蜜(4%青貯鮮質量)、乳酸菌(2 g/t青貯鮮質量)、纖維素復合酶(1 kg/t青貯鮮質量)、糖蜜+乳酸菌、糖蜜+纖維素復合酶、乳酸菌+纖維素復合酶、糖蜜+乳酸菌+纖維素復合酶、水，復合添加劑的量與單獨添加的相同。每個處理組設4次重復，每個重復青貯鮮質量600 g左右。將各組籽粒莧與油菜秸稈按鮮重比72%∶28%充分混合后，將不同處理的添加劑溶于水，均勻地噴灑在青貯料上，充分混勻后含水量控制在60%左右。將混合青貯裝入聚乙烯袋，用真空包裝機(諾豐DZ400/2D)抽真空，模擬裹包青貯。室溫條件下貯藏30 d后進行開包取樣，并分析各項指標。

1.3　測定指標及方法

按文獻[3]的方法測定青貯液的pH和氨態氮(NH3–N)、總氮(TN)、有機酸含量(數據均按鮮質量計算)。參照日本草地畜產協會(2001)制定的青貯飼料發酵品質V–Score評分標準[4]對青貯飼料發酵品質進行評分。參照文獻[5]的方法計算相對飼用價值(relative feed value，RFV)。

按文獻[3]的方法測定剩余青貯樣品的干物質(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、酸性洗滌木質素(ADL)和可溶性碳水化合物(WSC)含量。參照文獻[6]的方法計算干物質損失率、總可消化養分、消化能和代謝能。除DM含量和干物質損失率按鮮物質基礎計算外，其他數據均以干物質基礎計算。

1.4　數據分析

試驗數據運用Excel 2013整理，采用DPS 7.05進行方差分析。平均值間差異有統計學意義時，用Duncan氏法進行多重比較。

2　結果與分析

2.1　添加劑對籽粒莧與油菜秸稈混合青貯發酵品質的影響

如表1所示，發酵后各處理組pH值差異明顯，Y1、Y4、Y5、Y7的均達到優質青貯飼料pH值在4.2以下的標準，其中Y7的最低，僅為4.05；Y2、Y3、Y6和CK的pH值均在4.55以上。Y2、Y3、Y6和CK的乙酸含量達0.60%以上，顯著高于其他各處理的(0.21%~0.23%)(<0.05)。各處理的丙酸和丁酸含量均較低。Y3和CK的丙酸含量均為0.012%，顯著高于其他各處理的(≤0.005%)(<0.05)。各處理的丁酸含量均小于0.000 4%，且各處理間的差異無統計學意義。NH3–N在TN中的占比在各處理間差異明顯，Y3、Y4和Y7的顯著低于其他各處理的(<0.05)，其中Y3的最低，為3.77%；CK的顯著高于其他各處理的(<0.05)，達7.20%。各處理的V–Score評分均較高，Y1、Y4、Y5和Y7的評分在99.57以上，顯著高于其他處理的(<0.05)，其中對照組評分最低，為92.00分。

表1　添加不同添加劑的籽粒莧與油菜秸稈混合青貯的發酵品質

同列數據后不同字母示處理間差異顯著(＜0.05)。

2.2　添加劑對籽粒莧與油菜秸稈混合青貯前后營養成分的影響

如表2所示，各處理混合青貯后DM含量的差異無統計學意義。發酵后各處理的DM損失率均較低，Y4、Y5、Y6和Y7的為負值，其中Y5的最低，為–2.33%；Y2的顯著高于其他各處理的，但也只有6.63%。各處理的CP、NDF、ADF、ADL和WSC含量均有明顯差異。Y1、Y4、Y5和Y7的CP含量顯著高于其他各處理的(<0.05)，各處理組中，Y1的最高，為4.54%，Y2、Y3、Y6和CK的CP含量均在3.94%以下；除Y1、Y5和Y7外，發酵后各處理的CP含量均顯著低于發酵前混合原料的(<0.05)。Y1、Y2、Y4、Y5和Y7的NDF含量均顯著低于其他各處理的，其中Y4的NDF含量最低，為62.83%。Y1、Y4、Y5和Y7的ADF含量均顯著低于其他各處理的，其中Y1的ADF含量最低，為45.49%。Y1、Y2、Y4、Y5和Y7的ADL含量顯著低于Y3、Y6和CK的，Y1的ADL含量最低，為9.13%。然而，青貯后，除CK、Y3和Y6的NDF含量、Y3和Y6的ADF含量與青貯前混合物料沒有顯著差異外，其余各組的NDF、ADF和ADL含量與青貯前混合物料相比顯著降低(<0.05)。Y1、Y4、Y5、Y7和青貯前混合物料的WSC含量顯著高于其他各處理的，其中Y1的最高，達2.49%，Y3的最低，僅為0.33%。各處理的RFV均較低，Y1、Y4、Y5和Y7的顯著高于其他各處理的，但仍不大于79.00。Y3的RFV、總可消化養分、消化能和代謝能最低，僅為65.64%，49.51%，9.12 MJ/kg和7.49 MJ/kg，且低于青貯前混合物料原料。

表2　添加不同添加劑的籽粒莧與油菜秸稈混合青貯的營養成分

同列數據后不同字母示處理間差異顯著(＜0.05)。

3　結論與討論

原料青貯成功主要受原料水分和糖分含量及制作過程中壓實程度的影響[7]。籽粒莧鮮草水分含量較高，直接青貯成功率較低。而油菜秸稈質地堅硬，可溶性糖含量低，且纖維素含量高，其中木質素含量達15.88%，動物對其消化率低。結合籽粒莧和油菜秸稈的優勢，以一定比例混合青貯有利于提高油菜秸稈的利用率和解決籽粒莧水分過高貯藏難的問題。

本研究中，收割的籽粒莧株高約2 m，留茬高度10~20 cm，枝葉幼嫩，干物質含量低，只有13.89%，水溶性碳水化合物含量為5.20%。乳酸菌快速繁殖需要原料含有105cfu/g以上乳酸菌[8]，同時要有充足的發酵底物；因此，在不利于青貯的原料青貯時，常添加糖蜜或乳酸菌，以增加發酵底物和乳酸菌數量，迅速降低青貯料的pH，抑制有害微生物的活動，減少營養物質的消耗，改善青貯品質[9]。本研究中，將籽粒莧與油菜秸稈進行混合，添加糖蜜、乳酸菌和纖維素復合酶，青貯混合物達到了青貯時水分含量65%左右的要求。單獨或組合添加糖蜜顯著降低混合青貯的pH值(4.2以下)，且V–Score評分在99分以上，這說明發酵底物充足的基礎上，添加乳酸菌和纖維素復合酶都具有良好的青貯效果，這與李文楊等[10]和LI等[11]分別在雜交狼尾草苧麻混合青貯和王草青貯中添加糖蜜的結果一致。

青貯飼料中的氨態氮主要由植物酶和微生物對蛋白質的降解產生，NH3–N在TN中的占比反映了青貯飼料蛋白質的降解程度[12]。興麗等[13]研究發現，共同添加乳酸菌和纖維素酶，可顯著降低玉米青貯的NH3–N在TN中的占比。在多年生黑麥草與玉米秸稈混合青貯時，添加乳酸菌制劑可顯著降低混合青貯的NH3–N在TN中的占比[14]。本研究結果與前人的研究結果一致，在籽粒莧與油菜秸稈混合青貯中，添加纖維素酶或糖蜜都能顯著降低混合青貯中的NH3–N在TN中的占比，然而單獨添加乳酸菌的效果不理想，這可能是在不添加外源糖的情況下，籽粒莧和油菜秸稈混合物料發酵底物不足，從而使發酵不充分，增加了青貯過程中植物蛋白酶和微生物對蛋白質和氨基酸的降解作用，從而增加了氨態氮的產生[15]。

青貯干物質的損失始于植物細胞的呼吸作用，需氧微生物利用碳源產生水、熱量和二氧化碳，分解養分。在本研究的青貯中添加發酵底物，能更快促進有益微生物的繁殖，能更快完成pH的下降過程，進而抑制青貯過程中蛋白質和氨基酸的降解作用，減少干物質的損失，提高蛋白質的含量，添加糖蜜及復合添加糖蜜、乳酸菌和纖維素復合酶的處理組與對照組相比，干物質損失率降低，其中復合添加發酵底物和乳酸菌的試驗組的干物質損失率出現了一定程度的負增長，可能是青貯添加劑的比例過高(糖蜜添加量達到4%)，這與董志浩等[16]在桑葉青貯中添加乳酸菌和發酵底物降低了NH3–N在TN中的占比，提高了干物質含量的結果一致。添加糖蜜處理組，CP含量顯著高于對照組的，但是略低于青貯前混合物料的。這可能是由于添加糖蜜組pH值較低，一定程度地抑制了梭菌等有害微生物分解蛋白質[17]。楊永在等[18]研究發現，添加6%的糖蜜顯著提高了馬鈴薯莖葉青貯的可溶性糖含量，本試驗結果與其一致。這可能是由于較高的糖蜜添加量會導致在青貯后有部分糖蜜剩余，使得可溶性糖含量增高。

在青貯中添加纖維素酶有助于植物細胞壁的分解，使植物纖維成分含量下降，提高粗飼料的營養價值。本研究中，添加糖蜜或復合添加糖蜜、乳酸菌和纖維素復合酶顯著降低籽粒莧與油菜秸稈混合青貯的纖維含量，提高了相對飼用價值，這與榮輝等[19]在象草青貯時添加4%的糖蜜的結果一致。這可能是由于添加發酵底物和纖維素酶有助于中性洗滌纖維的降解[20]，也有可能是由于較低的pH的酸性環境有利于細胞壁成分的降解。而在不添加糖蜜的情況下，添加纖維素復合酶或復合添加乳酸菌和纖維素復合酶的處理組與對照組和青貯前的物料NDF含量間的差異無統計學意義，這與Y3和Y6組的pH偏高及V–Score評分較低相一致，而這與汪磊等[21]和席興軍等[22]分別在青稞秸稈青貯和米秸稈青貯中添加纖維素酶的結果不一致，可能與油菜秸稈木質化程度有關系，需要選擇針對性的酶制劑進行處理。

籽粒莧與油菜秸稈混合青貯時，單獨或組合添加糖蜜能明顯改善其發酵品質和營養品質，但CP含量仍較低，纖維素和木質素含量較高，相對飼用價值均不大于79，營養品質一般。添加糖蜜、糖蜜+乳酸菌、糖蜜+纖維素復合酶或糖蜜+乳酸菌+纖維素復合酶均可顯著降低籽粒莧與油菜秸稈混合青貯的pH值和洗滌纖維含量，并能顯著提高青貯V–Score評分和可溶性碳水化合物含量及相對飼用價值，且干物質損失率和NH3–N在TN中占比均較低。籽粒莧與油菜秸稈混合青貯中單獨添加糖蜜即可保證青貯效果。

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Effect of different additives on fermentation quality of silage with different rations ofand rape straw

CHEN Dong1, LI Shun2, ZENG Ningbo2, MU Lin2, ZHANG Zhifei2*, YE Zhigang3

(1.College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China; 2.College of Agriculture, Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China; 3.Hunan Zhongxian Ecological Science and Technology Co. Ltd, Changsha, Hunan 410016, China)

72% whole amaranth and 28% rape straw were mixed serving as raw materials with eight treatments including molasses group, lactic acid bacteria group, cellulose complex enzyme, molasses with lactic acid bacteria group, molasses with ellulose complex enzyme group, lactic acid bacteria with cellulose complex enzyme, molasses with lactic acid bacteria with cellulose complex enzyme group and only water as a blank control group. The sample were subject to fermentation for 30 d and then to analysis. The results showed as follows: compared with control group and without molasses groups, the PH, acetic acid content, washing fiber content in molasses groups significantly decreased(<0.05), and V-Score, crude protein content, water-soluble carbohydratecontent and relative feed value in molasses groups also significantly increased in the mixed silage of amaranth and rape straw(<0.05). Mixed silage quality of amaranth and rape straw could be significantly improved by adding molasses.

; rape straw; mixed silage; molasses; lactic acid bacteria; cellulose complex enzyme; silage quality

10.13,331/j.cnki.jhau.2020.01.017

S816.5+3

A

1007-1032(2020)01-0113-06

2019–05–03

2019–06–14

國家重點研發計劃(2017YFD0502104)；湖南省科技重大專項(2017NK1020)；湖南省草食動物產業技術體系

陳東(1986—)，女，湖南婁底人，博士研究生，主要從事草食動物飼料與營養研究，chendong_326@126.com；

，張志飛，博士，教授，主要從事牧草加工研究，zhangzf@hunau.edu.cn

陳東，李順，曾寧波，穆麟，張志飛，葉志剛．不同添加劑對籽粒莧與油菜秸稈混合青貯品質的影響[J]．湖南農業大學學報(自然科學版)，2020，46(1)：113–118．

CHEN D, LI S, ZENG N B, MU L, ZHANG Z F, YE Z G. Effect of different additives on fermentation quality of silagewith different rations ofand rape straw[J]．Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences), 2020, 46(1): 113–118.

http://xb.hunau.edu.cn

責任編輯：鄒慧玲

英文編輯：柳正